KR20150068161A - 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직류(DC)식 상시 전원이 지속적으로 공급되도록 하되, 거실과 주방 및 화장실 등에 형성된 레인지 후드 또는 디퓨져와 플렉시블 덕트 사이에 결합되어 실내 환기를 도모하도록 하는 댐퍼에 관한 것으로, 상기 댐퍼는 내부에 구비된 회전 마개판의 개폐 각도를 설정에 따라 단계별로 조절할 수 있도록 하되, 상기 조절시에는 외부 스위치로 하여금 간단하게 풍량 조절이 가능하도록 형성되어 사용 편의성과 실용성이 향상되고, 특히 정전시에는 무조건 회전 마개판이 닫히도록 형성되어 소방관련법에 의한 유해가스 누기 및 방화 유입이 원천적으로 차단될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼에 관한 것이다.

Description

정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼{Automatic variable volume damper}

본 발명은 직류(DC)식 상시 전원이 지속적으로 공급되도록 하되, 거실과 주방 및 화장실 등에 형성된 레인지 후드 또는 디퓨져와 플렉시블 덕트 사이에 결합되어 실내 환기를 도모하도록 하는 댐퍼에 관한 것으로, 상기 댐퍼는 내부에 구비된 회전 마개판의 개폐 각도를 설정에 따라 단계별로 조절할 수 있도록 하되, 상기 조절시에는 외부 스위치로 하여금 간단하게 풍량 조절이 가능하도록 형성되어 사용 편의성과 실용성이 향상되고, 특히 정전시에는 무조건 회전 마개판이 닫히도록 형성되어 소방관련법에 의한 유해가스 누기 및 방화 유입이 원천적으로 차단될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 주택에서 불쾌한 냄새가 발생되거나 공기를 오염시키는 곳은 주로 주방 및 욕실로써, 발생되는 불쾌한 냄새나 오염된 공기를 신속히 실외로 배출하는 것이 쾌적한 주거환경을 위해 필요하다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 주방의 가스레인지(6) 위에는 입상 덕트(3)와 연통되는 공기포집용 후드 및 환기용 팬(7)이 장착되며, 또한 욕실의 천정이나 측벽에 입상 덕트(3)와 연통하는 개구부(8)를 갖는 덕트 시스템이 형성된다.

아파트나 다세대 주택 등의 공동주택에 있어서 에어 덕트는 일반적으로 각 세대로부터 배출되는 오염된 공기를 배출하기 위하여 대개 수직으로 입설되는 입상 덕트(3)로서, 상기 입상 덕트(3)의 하단부는 소제구(9)로 밀폐되며, 최상부(옥상층)에 설치된 무동력 흡출기(ventilator)인 배기팬(2)에 의해 자연 배출하는 공기통로를 이루고 있다.

그러나, 종래의 주방 및 욕실용 에어 덕트는 상부에 있는 무동력의 배기팬(2)과 더운 공기의 상승작용에 의한 자연 배출방식으로 배기되고 있어서, 바람이 불지 않는 날씨에 배기팬이 돌지 않거나 날씨가 저기압으로 형성되어 하강기류가 많아지면, 불쾌한 냄새나 오염된 공기가 원활히 배기되지 않아 주방이나 욕실로 역류하는 현상이 발생되고 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 건물의 상부에 무동력 배기팬(2)을 동력팬으로 교체하거나, 입상 덕트(3) 하단부에 동력팬을 설치하여 배출효율을 향상시키기 위한 노력들이 있었다.

그러나, 이러한 노력에도 불구하고 다층으로 이루어지는 공동주택은 층간 고저에 따라 입상 덕트(3)의 내부에서 흐르는 공기가 상층으로 갈수록 더 빠르게 배출되고, 하부로 갈수록 더 느리게 배출되는 현상이 발생되어 일괄적인 크기의 배기구를 갖는 배기 덕트(4)로는 층간별로 다른 배기환경에 적절하게 대응하지 못하여 불쾌한 냄새나 오염된 공기가 원활히 배기되지 않는 등의 비효율적인 문제가 발생되고 있었다.

이를 개선하고자 최근에는 입상 덕트에 연결되는 배기 덕트 일측에 층간 고저에 따라 개폐각도가 차등으로 작동되는 전동댐퍼를 설치하여 오염된 공기 및 배기가스가 층간별로 원활하게 배출되도록 하고, 상기 전동댐퍼의 하우징 내측에는 모터에 의해 회절되는 마개판을 형성하여 밀폐를 조장하여 배기가스의 역류를 방지하게 된다.

그런데 이러한 종래 댐퍼는 온 또는 오프 기능 밖에 구비하고 있지 않기 때문에, 실내공기를 배출시키기 위해 동작전원을 공급시키면 배기덕트 내에서 외부 및 내부가 완전하게 분리되도록 하는 마개판이 열려지게 되고, 팬이 회전하여 실내 내부 공기를 외부로 배출시키고, 동작전원의 공급이 차단되면 마개판이 완전히 닫히게 구현되어 있다.

이에 내부 공기를 외부로 배출할 때 배출 풍량을 조절하고 싶어도 현재 댐퍼 시스템을 이용해서는 구현하기 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 직류(DC)식 상시 전원이 지속적으로 공급되도록 하되, 거실과 주방 및 화장실 등에 형성된 레인지 후드 또는 디퓨져와 플렉시블 덕트 사이에 결합되어 실내 환기를 도모하도록 하는 댐퍼에 관한 것으로, 상기 댐퍼는 내부에 구비된 회전 마개판의 개폐 각도를 설정에 따라 단계별로 조절할 수 있도록 하되, 상기 조절시에는 외부 스위치로 하여금 간단하게 풍량 조절이 가능하도록 형성되어 사용 편의성과 실용성이 향상되고, 특히 정전시에는 무조건 회전 마개판이 닫히도록 형성되어 소방관련법에 의한 유해가스 누기 및 방화 유입이 원천적으로 차단될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 접지판이 서로 면접촉하여 회전되는 판형 스위치를 구비한 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같이 종래 기술의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 본 발명의 실시예는, 전원트랜스 T1의 1차측에 AC220V가 가해지면 2차측에 브리지 정류하여 C6으로 하여금 평활한 뒤 U4로 회로동작에 필요한 정전압 DC 6V를 만들도록 한 뒤, D8과 R60을 통해 수퍼콘 C8, C9에 충전이 이루어지도록 하는 전원 회로부와; 스위치 열림각도 신호 U16을 거쳐 U1A, U1B로 전해지고, 지정각도에 도달할 때까지 U3에 모터 동작 구동신호를 주도록 형성되는 회전판 개폐 구동회로가; 구성됨에 있어서, AC전원이 차단되면 U16이 각도 스위치를 차단하고, R3, R10, R14, R20으로 닫힘 각도값이 세팅되며, U1A, U1B가 닫힐 때까지 U3에 모터 동작신호를 주어 닫힘각도에서 모터를 정지토록 하는 동안 C5가 방전(약 3~10초 지연)되면 Q21, Q20도 OFF되면서 수퍼콘으로부터 전원 공급을 차단하도록 구성된다.

이때, 상기 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼는 U1C가 닫힘각도 이탈을 감지하면 D1을 점등하고 닫힘 위치에서는 소등하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명은 거실 및 주방용 배기 덕트 또는 화장실용 배기 덕트 등에 설치되는 시스템 댐퍼를 작동하는데 있어서, 댐퍼에 구비된 마개판의 열림 각도를 스위치를 이용하여 간단히 조절할 수 있도록 하여, 사용자가 원하는 배출 풍량으로 내부 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

즉, 실내공기가 많이 오염되었다고 판단되는 경우 사용자의 조작에 따라 댐퍼에 구비된 마개판을 90도로 회전시켜 활짝 오픈되도록 함으로써 실내공기를 다량으로 배출시킬 수 있도록 하고 그렇지 않은 경우 마개판을 30도, 45도, 60도 등의 열림 각도로만 회전시켜 열리도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 정전시에 무조건 회전 마개판이 닫히도록 형성되어 소방관련법에 의한 유해가스 누기 및 방화 유입이 원천적으로 차단될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼

또한, 본 발명은 접지판이 서로 면접촉하여 회전되는 판형 스위치를 구비시켜 마개판의 개폐시 전기적인 안정성과 동작 신뢰성을 확보할 수 있으며, 향후 유지보수율이 낮아 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 덕트 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 적용된 판형 스위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용된 밀착유지수단을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼의 구성에 대해서 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 사용자의 조작에 의해 전원 스위치가 온되면 정회전되어 배기 덕트의 배관 내부에 설치되어 있는 마개판을 구동시켜 댐퍼가 개방되도록 하고 전원 스위치가 오프되면 역회전되어 상기 마개판이 원위치로 복귀되도록 하여 댐퍼가 밀폐되도록 정회전 또는 역회전하는 모터를 포함하도록 구성된다.

이에, 본 발명은 모터로 구동전원을 공급하기 위한 전원 회로부와, 사용자의 조작에 따라 상기 마개판 열림 요청신호 또는 마개판 닫힘 요청신호를 출력하는 한편 상기 마개판 열림 각도 설정신호를 출력하는 개폐 구동회로부와, 상기 개폐 구동회로부로부터 마개판 닫힘 요청신호가 입력되면 모터로 역회전 구동제어신호를 출력하는 모터 역회전 구동제어신호 출력부와, 상기 모터 역회전 구동제어신호 출력부의 역회전 구동제어신호에 응하여 상기 모터를 역회전시키는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부의 구동제어에 따라 역회전하고, 상기 개폐 구동회로부로부터 마개판 열림 요청신호가 입력되고 마개판 열림각도가 설정되는 경우 해당 설정각도만큼 마개판이 열리도록 회전하는 모터를 포함하고, 상기 모터가 회전되는 경우 발광제어신호를 출력하는 모터부와, 상기 모터부로부터 출력되는 발광제어신호에 응하여 점등 또는 멸등되는 발광부로 구성된다.

다시 말해, 본 발명은 전원트랜스 T1의 1차측에 AC220V가 가해지면 2차측에 브리지 정류하여 C6으로 하여금 평활한 뒤 U4로 회로동작에 필요한 정전압 DC 6V를 만들도록 한 뒤, D8과 R60을 통해 수퍼콘 C8, C9에 충전이 이루어지도록 하는 전원 회로부와; 스위치 열림각도 신호 U16을 거쳐 U1A, U1B로 전해지고, 지정각도에 도달할 때까지 U3에 모터 동작 구동신호를 주도록 형성되는 회전판 개폐 구동회로가; 구성됨에 있어서, AC전원이 차단되면 U16이 각도 스위치를 차단하고, R3, R10, R14, R20으로 닫힘 각도값이 세팅되며, U1A, U1B가 닫힐 때까지 U3에 모터 동작신호를 주어 닫힘각도에서 모터를 정지토록 하는 동안 C5가 방전(약 3~10초 지연)되면 Q21, Q20도 OFF되면서 수퍼콘으로부터 전원 공급을 차단하도록 구성된다.

이때, 상기 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼는 U1C가 닫힘각도 이탈을 감지하면 D1을 점등하고 닫힘 위치에서는 소등하도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 끝단부가 갈고리 형태를 가지는 판형 스위치를 구비하고 있으며, 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 회전수단(170)과, 상기 회전수단(160)과 대응되도록 위치하는 접지부(180)가 구성되어 있으며, 상기 회전수단(160)이 접지부(180)와 접촉되고, 이 신호는 모터부(150)의 COM단자와 연결되어 있으며, COM 단자를 통해 모터 역회전 구동제어신호 출력부(130)의 오피앰프(131)(132)의 (-) 단자로 출력된다. 이에 따라 오피앰프(131)(132)는 현재 마개판이 열림각도만큼 역회전시킬 수 있는 모터 역회전 구동제어신호를 출력할 수 있게 되며, 마개판이 완전히 닫힐 때까지 상기 모터부(150)의 com 단자로부터 출력되는 신호에 응하여 모터 역회전 구동제어신호를 출력한다. 물론 모터 역회전 구동제어신호 출력부(130)는 모터를 정회전시키기 위한 정회전 모터 구동제어신호를 출력할 수도 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 마개판(200)의 외주연에 끼워져 밀착 결합되고, 그 끝단부가 하우징 내경으로부터 마개판(200) 방향으로 절곡되어 있는 오링형태의 밀착유지수단(210)으로 구성된다.

상기 모터 역회전 구동제어신호 출력부(130)는 상기 스위치부(120)를 통해 마개판 닫힘 요청신호가 입력되는 경우 상기 모터부(150)로부터 스위치부(120)에 의해 설정되는 열림 각도에 대응하는 전압을 입력받아 상기 마개판 닫힘 요청신호에 대응하는 전압과 비교하여, 상기 마개판 열림 각도 만큼 모터를 역회전시키기 위한 역회전 제어신호를 모터 구동부로 출력하는 복수의 오피앰프(OP-AMP, 131, 132))로 구성된다.

상기 접지부(180)는 단락판(181)을 포함하여, 상기 모터의 회전각도의 개수만큼 복수의 접지판(182~184)이 구비되어 있다.

또한, 상기 회전수단(170)의 판형 스위치(171~174)는, 상기 접지부(180)의 접지판(181~184)에 면접촉되도록 형성된다.

상기 밀착유지수단(210)은, 플렉시블(flexible)한 고무재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼의 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저 전원 회로부에 의해 안정적인 전압이 공급되고 있는 상태에서 전원 회로부에 의해 안정적인 전압이 공급되고 있는 상태에서 사용자의 조작에 따라 개폐 구동회로부로부터 댐퍼에 구비된 마개판(도 4의 200)을 열기 위한 마개판 열림 요청신호(ON신호)가 출력되고, 마개판(200)의 열림각도를 설정하기 위한 마개판 열림각도 신호가 출력되면, 상기 마개판 열림 요청신호(ON신호)는 5번단자를 통해 모터 역회전 구동제어신호 출력부로 입력되고, 마개판 열림각도 신호는 2내지 4번 단자 중 어느 한 단자를 통해 모터부로 출력된다.

즉, 2번 내지 4 번 단자는 서로 다른 열림각도에 대응하는 버튼과 연결되어 있으며, 모터부로 하여금 눌린 단자에 따라 서로 다른 전압을 인식할 수 있도록 회로가 설계되어 있다.

그러면 모터부는 모터가 개폐 구동회로부에 의해 설정된 마개판 열림각도 만큼 마개판(200)이 열리도록 회전한다. 이때 발광부로 발광제어신호를 출력하고, 발광부는 모터부의 발광제어신호에 응하여 점등됨으로, 사용자가 마개판(200)이 열렸음을 인식할 수 있게 된다.

한편, 개폐 구동회로부로부터 마개판 닫힘 요청신호(off신호)가 출력되면, 상기 마개판 닫힘 요청신호(off신호)는 모터 역회전 구동신호 출력부의 오피앰프(131)(132)의 (+) 단자로 입력되고, 상기 오피앰프(131)(132)의 (-)단자로는 마개판(200)의 열림각도를 인식할 수 있는 전압이 모터부의 com 단자로부터 출력되어 입력된다.

이때, 부러쉬 전극에 회전수단(170)이 연결되어 있으며, 상기 회전수단(170)이 모터가 회전할 때 함께 회전되어 모터가 정지하였을 때 정지하면서 끝단부가 갈고리 형태를 가지는 판형 스위치가 접지부(180)에 접촉되도록 하고, 이때 접지부(180)에 의해 감지된 전압이 모터 com 단자를 통해 모터 역회전구동제어신호 출력부로 출력된다.

여기서, 접지부(180)는 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 마개판 닫힘을 인지하기 위한 접지판을 비롯하여 마개판 열림각도만큼의 접지판이 형성되어 있으며, 갈고리 형태의 판형 스위치 또한 접지판의 개수만큼 형성되어 접지판과 일대일 매칭되도록 구현된다.

이에, 오피앰프(131)(132)는 열림각도만큼 열려져 있는 마개판(200)을 닫기 위한 모터 역회전 구동제어신호를 모터 구동부로 출력한다.

그러면 모터 구동부는 모터 역회전 구동 제어신호에 응하여 상기 모터부로 모터 역회전 구동신호를 출력하고, 상기 모터부는 모터를 역회전시켜 마개판(200)이 닫히도록 한다.

이때 모터부는 발광부로 멸등제어신호를 출력하고, 발광부는 멸등제어신호에 응하여 멸등됨으로, 사용자는 마개판(200)이 닫혔음을 인식할 수 있게 된다.

한편, 상기 모터부가 설치된 PCB 기판 상에는 앞서 간단히 설명한 바와 같이 도 3에 도시된 바와 같이 임의의 패턴을 가지고 접지부(180)이 형성되어 있으며, 상기 접지부(180)는 단락판(181)을 비롯하여 상기 모터(M)의 회전각도의 개수만큼 복수의 접지판(182~184)이 구비되어 있다.

즉, 적어도 닫힘을 인식하기 위한 접지판 이외에, 열림각도 설정 개폐 구동회로부를 통해 설정할 수 있는 각도의 개수만큼 접지판이 구비되어 있으므로, 현재에는 총 4개의 접지판으로 이루어진 것으로 도시하고 설명하였으나, 그 개수는 경우에 따라 증가 또는 감소시킬 수 있다.

그리고, 상기 접지판(181~184)에 대응하여 복수의 판형 스위치(171~174)가 연결된 회전수단(170)이 구비되어 있으며, 상기 회전수단(170)이 상기 판형 스위치(171~174)로 하여금 개폐 구동회로부에 의해 설정된 열림각도에 따라 서로 다른 패턴을 가지도록 접지판(181~184)에 면접촉되도록 회전한다.

이때 판형 스위치(171~174)는 접지판(181~184)에 정확하게 접촉될 수 있도록 끝단부가 갈고리 형상을 이루고 있다.

마지막으로 마개판(200)의 외주연에 오링형태이면서 플렉시블(flexible)한 고무재질로 이루어진 밀착유지수단(210)이 끼워져 마개판(200)이 댐퍼 하우징 내에서 회전할 때 상기 밀착유지수단(210)에 의해 부드럽게 움직임과 동시에 마개판(200)이 닫혔을 때 하우징 내경에 밀착되도록 형성된다.

즉 밀착유지수단(210)은 탄성력이 우수하여 마개판(200)이 열리거나 닫히는 과정에서 댐퍼 하우징 내경을 따라 움직일 때도 탄성력에 의해 마찰력을 감소시키면서 움직일 수 있을 뿐만 아니라 닫힌 상태에서도 탄성력으로 인해 내경에 밀착, 결합되어 외부와 내부를 완벽하게 분리시킬 수 있도록 함으로써, 배출공기나 다른 층에서 외부로 배출되고 있는 공기가 내부로 유입되지 않도록 한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있을 것이지만, 이는 첨부된 청구항에서 포함되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

170 : 회전수단
180 : 접지부

Claims (2)

1. 전원트랜스 T1의 1차측에 AC220V가 가해지면 2차측에 브리지 정류하여 C6으로 하여금 평활한 뒤 U4로 회로동작에 필요한 정전압 DC 6V를 만들도록 한 뒤, D8과 R60을 통해 수퍼콘 C8, C9에 충전이 이루어지도록 하는 전원 회로부와; 스위치 열림각도 신호 U16을 거쳐 U1A, U1B로 전해지고, 지정각도에 도달할 때까지 U3에 모터 동작 구동신호를 주도록 형성되는 회전판 개폐 구동회로가; 구성됨에 있어서,
   AC전원이 차단되면 U16이 각도 스위치를 차단하고, R3, R10, R14, R20으로 닫힘 각도값이 세팅되며, U1A, U1B가 닫힐 때까지 U3에 모터 동작신호를 주어 닫힘각도에서 모터를 정지토록 하는 동안 C5가 방전(약 3~10초 지연)되면 Q21, Q20도 OFF되면서 수퍼콘으로부터 전원 공급을 차단하도록 하는 것을 특징으로 하는 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼.
2. 제 1 항에 있어서, 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼는 U1C가 닫힘각도 이탈을 감지하면 D1을 점등하고 닫힘 위치에서는 소등하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 정전시 비상회로를 갖는 자동 가변식 볼륨 댐퍼.
   

Images